(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、
前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、
前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、
前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、
前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有することを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項２】
半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、
前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、
前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、
前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、
前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、
前記第２の計算工程が、
前記第１のフレア強度と前記第２のフレア強度の差分を求める工程と、
前記差分にフレア補正するマスク寸法の補正係数を掛け合わせてフレア過補正量を求める工程と、
前記第２のマスクパターンから前記フレア過補正量を減算する工程と
を有していることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項３】
半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、
前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、
前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、
前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、
前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、
前記第２の計算工程が、
前記第１のマスクパターンの分割した各領域のフレア強度をＦａ、前記第２のマスクパターンの各分割領域のフレア強度をＦｂとし、最適な補正となる各領域のフレア強度Ｆを、
Ｆ＝Ｆｂ＋（Ｆａ−Ｆｂ）２／（２Ｆａ−Ｆｂ）
として算出する工程であり、
前記第２のマスクパターンを補正して前記第３のマスクパターンを形成する工程が、
前記第２のマスクパターンに対して、マスク寸法の補正係数Ｃを用いて、Ｃ×（Ｆａ−Ｆ）の値でマスク寸法を変更する工程であることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項４】
半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、
前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、
前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、
前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、
前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、
前記第２の計算工程が、
前記第１のマスクパターンの分割した各領域のフレア強度をＦａ、前記第２のマスクパターンの各分割領域のフレア強度をＦｂとし、最適な補正となる各領域のフレア強度Ｆを、
Ｆ＝Ｆｂ＋（Ｆａ−Ｆｂ）２／（２Ｆａ−Ｆｂ）
として算出する工程であり、
前記第２のマスクパターンを補正して前記第３のマスクパターンを形成する工程が、
前記第１のマスクパターンに対して、マスク寸法の補正係数Ｃを用いて、Ｃ×Ｆの値でマスク寸法を変更する工程であることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項５】
半導体集積回路のパターンデータに基づいて第１のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、
前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割した領域の第１のフレア強度を縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで計算する第１の計算手段と、
前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、
前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算手段と、
前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成するパターン作成手段と
を有することを特徴とするマスクパターン補正装置。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマスクパターン補正方法及びマスクパターン補正装置に関するものであり、例えば、極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）を光源とするリソグラフィ技術におけるフレアの影響を軽減するための手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に伴い、リソグラフィ工程においては、所望となる半導体回路パターンを、マスクパターンを介して半導体基板上にレジストパターンをより高精度に形成することが必要となる。
【０００３】
極端紫外光を光源とするリソグラフィ技術は、波長が１３．５ｎｍと、従来の光リソグラフィで用いられているＡｒＦ（波長：１９３ｎｍ）に比べて短いため、４０ｎｍ以下の微細パターン形成に有効な手法として考えられている。
【０００４】
しかしながら、極端紫外露光装置の縮小光学系における散乱光の強度は、縮小光学系のミラーラフネスの大きさに比例し、また、波長の２乗に反比例し増加する問題がある。この散乱光は、フレアと呼ばれ、マスクパターンの局所的な開口率に関係し、半導体基板上に形成するレジストパターンの寸法を変化させる問題がある。
【０００５】
このフレアによる寸法変動の補正には、極端紫外光のフレアを縮小投影光学系のＰＳＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａ Ｄｅｎｓｉｔｙ）より算出し、フレアマップを作成して補正する方法がある。
【０００６】
この場合、まず、マスクパターンデータを複数の領域に分割し、縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱をＰＳＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で表現し、各分割した領域でのフレア強度を計算する。計算したフレア強度に基づいて分割した領域毎にマスクデータにバイアス処理をすることで、半導体基板上に形成されるレジストパターンの寸法精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５２４２５５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２６７号公報
【特許文献３】特開２００５−１２８５５８号公報
【特許文献４】特開２００４−２７９６４３号公報
【特許文献５】特開２００６−０３９０６０号公報
【特許文献６】特開２００４−１２６４８６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｈ. Ａｏｙａｍａ,ｅｔ.ａｌ, “Ｐｒｏｃｅｓｓ ｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”, Ｊ. Ｍｉｃｒｏ/Ｎａｎｏｌｉｔｈ. ＭＥＭＳ ＭＯＥＭＳ ８, ０４１５０８ （２００９）.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、フレア補正を行うと、結果としてマスクパターンの寸法を変化させるため、マスクパターンの開口率の変化が生じる。開口率の変化は、ウェーハ上に発生するフレア強度の変化を引き起こし、半導体基板上に形成されるパターン寸法の変動が生じる問題がある。
【００１０】
例えば、露光装置のフレア強度を１０％とし、無限平面に１：１のＬ＆Ｓパターンが設計配置されている場合、Ｌ＆Ｓパターンの開口率は５０％であるため、フレア強度は５％となる。このフレア強度によるウェーハ寸法を補正する場合は、１％のフレアで１ｎｍのマスクリサイズで補正が可能な場合、５ｎｍのマスクバイアスとなる。
【００１１】
ここで設計配置したＬ＆Ｓの幅寸法が５０ｎｍの場合、５ｎｍのマスクバイアスにより、開口部が４５ｎｍ、未開口部が５５ｎｍのＬ＆Ｓパターンとなる。つまり、パターンの開口率は５０％から４５％となり５％の変動が生じることになり、補正に伴うフレア強度の変化は０．５％生じることになる。
【００１２】
このような０．５％のフレア補正誤差は、フレアが１％増加したとき寸法が２ｎｍ変化すると仮定すると、１ｎｍ発生することが予想される。また、同様に露光装置のフレア強度を１０％とし、無限平面に２０ｎｍのＬ＆Ｓパターンが配置されている場合について計算すると、パターンの幅寸法２０ｎｍが５ｎｍのマスクバイアスにより１５ｎｍとなる。
【００１３】
したがって、１２．５％（＝２０／４０−１５/４０）の開口率変化、即ち、１．２５％のフレア補正誤差となり、寸法換算すると２．５ｎｍの誤差を生じることになる。このように、パターン寸法が小さい場合、フレア補正に伴う補正誤差が大きくなり、目的の寸法精度、例えば、設計寸法の１０％以下の精度を得ることが困難となることがわかる。
【００１４】
このように、従来のフレア補正では、補正に伴うフレアの変化量が考慮されておらず、特に、補正量が大きく、また、補正する対象図形が密集かつ微細なパターンである場合に、補正誤差が大きくなるという問題がある。
【００１５】
したがって、本発明は、フレア補正に伴う補正誤差を小さくして、レジストパターンの寸法精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
開示する一観点からは、半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程とを有することを特徴とするマスクパターンの補正方法が提供される。
【００１７】
開示する別の観点からは、半導体集積回路のパターンデータに基づいて第１のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割する分割手段と、前記分割した領域の第１のフレア強度を縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで計算する第１の計算手段と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算手段と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成するパターン作成手段とを有することを特徴とするマスクパターン補正装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
開示のマスクパターン補正方法及びマスクパターン補正装置によれば、フレア補正に伴う補正誤差を小さくして、レジストパターンの寸法精度を高めることが可能となり、高精度な半導体装置の作製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に用いる極端紫外露光装置の概念的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のマスクパターン補正方法のフロー図である。
【図３】第１のマスクパターンと第１のパターン密度マップの説明図である。
【図４】畳み込み積分に用いる露光装置のＰＳＦの説明図である。
【図５】フレアマップの説明図である。
【図６】第２のマスクパターンの説明図である。
【図７】本発明の実施例１における設計マスクパターンの説明図である。
【図８】本発明の実施例１におけるマスクバイアス補正方法の概念的説明図である。
【図９】本発明の実施例１におけるマスクバイアス補正に伴う寸法誤差の説明図である。
【図１０】本発明の実施例２におけるマスクバイアス補正方法の概念的説明図である。
【図１１】本発明の実施例２におけるマスクバイアス補正に伴う寸法誤差の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ここで、図１を参照して本発明の実施の形態のマスクパターン補正方法を説明する。図１は、本発明の実施の形態に用いる極端紫外露光装置の概念的構成図である。光源１、光源１からのＥＵＶ光をレチクルに導く照明光学系２、レチクルを搭載するレチクルステージ３、レチクルからの反射光を被露光基板５上に投影する投影光学系４、被露光基板５を搭載するウェーハステージ６を備えている。
【００２１】
光源１は、中心波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光を発生するもので、例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を利用したＥＵＶ光源或いは放電生成プラズマ（ＤＰＰ）を利用したＥＵＶ光源を用いる。
【００２２】
ＥＵＶ光はあらゆる物質に対する吸収係数が大きく、透過光学系は使用できないため、照明光学系２及び投影光学系４は、多層反射膜を備えた複数枚のミラーから構成されている。この多層反射膜は、例えば、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜で構成されている。
【００２３】
また、レチクルも反射型であり、多層反射膜上に所定の開口部を有する吸収体パターン即ち、マスクパターンを形成することによって構成されている。また、レチクルステージ３とウェーハステージ６とは縮小倍率に応じた速度比で同期走査される。
【００２４】
投影光学系４を構成するミラーにラフネスがある場合、ミラーラフネスにより露光光の散乱が発生するが、その特性は光学設計に関係し、ウェーハ等の被露光基板５上に到達する散乱光は、距離に依存した分布関数（ＰＳＦ）として表現することができる。
【００２５】
この様な散乱光は、マスクパターンの開口部で主に反射してくるものであり、ウェーハ上の任意の点におけるフレア強度は、ＰＳＦとマスクパターンの開口部を畳み込み積分することで計算することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態のマスクパターン補正方法のフロー図である。マスクパターン補正装置１０は、領域分割手段１１、第１のフレア強度計算手段１２、第１のマスクバイアス補正手段１３、内部メモリ１４、第２のフレア強度計算手段１５、フレア強度差分演算手段１６、第２のマスクバイアス補正手段１７、及び、光近接効果補正手段１８を備えている。なお、第１のフレア強度計算手段１２及び第１のマスクバイアス補正手段１３は、それぞれ実質的に第２のフレア強度計算手段１５及びフレア強度差分演算手段１６と同じ実体であり、便宜的に第１及び第２の手段に分けたものに過ぎない。なお、ここでは、領域分割手段１１は第１のマスクパターン作成手段を兼ねるものとする。
【００２７】
このマスクパターン補正装置１０に対して、設計マスクパターンデータ１９及び露光装置のＰＳＦ２０を入力し、マスクパターン補正装置１０でマスク補正を行った後、実際の露光データとしての出力データ２１を出力する。
【００２８】
本発明の実施の形態におけるマスクパターン補正装置１０では、第１のマスクバイアス補正で生ずるフレア強度を、さらに補正する第２のフレア補正を行う。この第２のマスクバイアス補正の特徴は、第１のマスクバイアス補正により発生するフレア強度の変化を補正するものである。
【００２９】
この場合、入力した設計マスクパターンデータ１９による第１のマスクパターンについて計算した第１のフレア強度と、第１のマスクバイアス補正を行った後に計算した第２のフレア強度の差分を算出する。この第２のマスクバイアス補正においては、第２のマスクバイアス補正に伴うフレア強度の変化を予測することが可能であり、その分を考慮し補正することが可能となる。また、第２のマスクバイアス補正で誤差が生じている場合、同様な補正を複数回繰り返して処理することも可能である。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示すように、設計マスクパターンデータ１９から光吸収体を除去した部分を開口部２３とした第１のマスクパターン２２を作成し、領域分割手段１１によりメッシュ状領域２４に分割する。これは、任意の評価点においてのフレア強度を計算する際、フレアの影響を示す露光装置のＰＳＦ２０が及ぼす距離が数十ｍｍの広範囲にわたり、この範囲内の設計パターン全てを対象とし計算すると、処理時間やデータ容量が膨大となるためである。
【００３１】
なお、メッシュ状領域２４の大きさは、計算精度と計算時間に関係するため最適化が必要となるが、例えば、０．７５μｍとする。このようなメッシュ単位で補正を行う手法は、上記の特許文献６に記載されている手法と同様である。
【００３２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、分割した各メッシュ状領域２４のパターン密度（開口率）を計算して、ｉ行ｊ列のメッシュ状領域２４のパターン密度をＤｉｊで表わして、第１のパターン密度マップ２５を作成する。
【００３３】
次いで、第１のフレア強度計算手段１２により分割した各メッシュ状領域２４のパターン密度と露光装置のＰＳＦ２０との畳み込み積分を行うことによってフレアマップを作成する。
【００３４】
図４（ａ）は、畳み込み積分に用いる露光装置のＰＳＦ２０の説明図であり、散乱強度の距離依存性として示したものである。図４（ｂ）は、処理速度を向上するため、露光装置のＰＳＦ２０を簡易化させたＰＳＦであり、例えば、ガウシアン関数、フラクタル関数さらには、これら複数の関数の組み合わせで近似させることも可能である。ここでは、使用する極端紫外露光装置のＰＳＦ特性を十分に表現するため、９つのフラクタル関数で表現したＰＳＦを示している。
【００３５】
図５は、フレアマップの説明図であり、各メッシュ状領域２４のパターン密度と露光装置のＰＳＦ２０との畳み込み積分を行い、ｉ行ｊ列のメッシュ状領域２４のフレア強度をＦｉｊで表わして、第１のフレアマップ２６を作成する。このフレア強度は、元来、パターンの開口部から露光装置のＰＳＦ２０で散乱してくるものの総和となる。
【００３６】
次いで、図６に示すように、第１のマスクバイアス補正手段１３により、任意の点におけるフレア強度の計算値とフレア強度の変動に応じ、マスクバイアス処理を行い、第２のマスクパターン２７を作成して、内部メモリ１４に格納する。
【００３７】
例えば、露光装置ＥＵＶ１（ニコン製商品型番）、レジストＳＳＲ３（Ｓｅｌｅｔｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｒｅｓｉｓｔ ３）を用いた場合について述べる。フレア強度を補正する係数Ｃは、露光に用いるレジストの特性を含む空間像のシミュレーションにより計算し、例えば、１％のフレア強度が変化した場合、１．３ｎｍのマスクバイアスをすれば良い。
【００３８】
汎用的に言えば、第１のマスクバイアス補正は、任意の点における補正前のフレア強度をＦａとし、フレア強度を補正する係数をＣ（ｎｍ／％）とすると、Ｆａ×Ｃで求めることができる。しかしながら、図３（ａ）の第１のマスクパターン２２と図６の第２のマスクパターン２７とを比較すると、マスクバイアスによりパターンの開口部の面積が変化しており、フレア補正に伴いフレア強度の変化が発生することになる。
【００３９】
そこで、第２のフレア強度計算手段１５により分割した各メッシュ状領域２４のパターン密度を再計算して、露光装置のＰＳＦ２０との畳み込み積分を行うことによって第２のフレアマップを作成する。
【００４０】
次いで、第１のフレアマップと第２のフレアマップとから、各メッシュ状領域２４におけるフレア強度の差分を演算する。この差分がフレア過補正量となるので、このフレア過補正量を相殺するように第２のマスクバイス補正手段により補正して第３のマスクパターンを作成する。
【００４１】
次いで、通常の光近接効果補正手段１８によって、第３のマスクパターンを補正して出力データ２１として出力する。この光近接効果補正は、例えば、パターンのピッチや寸法を変化させたマスクパターンをウェーハ基板上に露光し、パターン寸法を形成した結果と一致するような空間像及びレジスト特性を表現するモデルを用いてマスクパターン図形の補正を行う。
【００４２】
このモデル生成においては、露光装置の露光波長、照明光学系のシグマ値、縮小光学系の開口率等の光学条件及びレジストの寸法変化特性を変化させるパラメータ等を設定している。なお、光近接効果補正の処理は、第１のフレア処理の前に実施しても良い。
【００４３】
フレア過補正の相殺に際しては、単純に差分のみを差し引いてマスクバイアス補正を行っても良く、精度を高めるために同様な補正を複数回繰り返しても良い。或いは、第２のマスクバイアス補正に伴うフレア強度の変化は予測することが可能であるので、その分を考慮し補正するようにしても良い。
【００４４】
このように、本発明の実施の形態においては、少なくとも２度のマスクバイアス補正を行っているので、フレア補正に伴う補正誤差を小さくして、レジストパターンの寸法精度を高めることが可能となり、ひいては、高精度な半導体装置の作製が可能となる。
【実施例１】
【００４５】
以上を前提として、次に、図７乃至図９を参照して、本発明の実施例１のマスクパターン補正方法を説明する。ここでは、露光波長が１３．５ｎｍ、反射光学系から構成されるスキャナを用いて、ウェーハ上に形成されるパターンの寸法補正を可能とする評価方法ならびにマスクパターン補正方法として説明する。
【００４６】
図７は、設計マスクパターンの説明図であり、ここでは、１：１のＬ＆Ｓパターン３１が無限平面に配置された場合を例として示している。なお、符号３２は開口部であり、この１：１のＬ＆Ｓパターン３１を一辺が０．７５μｍのメッシュ状領域３３に分割している。
【００４７】
上述のようにメッシュで分割した領域単位で平均化したパターン密度とＰＳＦの近似関数との畳み込み積分では誤差を生ずる可能性がある。そこで、露光装置ＥＵＶ１（ニコン製商品型番）において、誤差を具体的に計算してメッシュのサイズを最適化した。
【００４８】
まず、入力図形の任意の点において、ＰＳＦの生データと全ての図形を厳密に畳み込み積分しフレア計算全てのパターンを用いて計算した場合と、ＰＳＦを近似した関数と前記メッシュ分割したパターン密度とを畳み込み積分する。次いで、結果を比較してフレア強度の誤差が０．３％以下となる、メッシュサイズを０．７５μｍ、９段のフラクタル関数で近似したＰＳＦを上記の非特許文献１から見出した。
【００４９】
図８は、本発明の実施例１におけるマスクバイアス補正方法の概念的説明図であり、縦軸はサイズ（ｎｍ）であり、横軸はフレア量である。図に示すように、補正前の第１のマスクパターンのフレア強度Ｆａを計算し、使用するレジストの特性に応じて定めた補正係数Ｃ（ここでは、１．３ｎｍ／％）として、マスクバイアス補正量をＦａ×Ｃとして、パターンサイズを目標寸法値とする。
【００５０】
しかし、補正後データの任意の点におけるフレア強度は、マスクバイアス補正に伴う開口率の変化からＦｂとなる。したがって、パターンサイズを目標寸法値にするためには、補正で生じたフレアの過補正量（Ｆａ−Ｆｂ）×Ｃを第２のマスクパターンから差し引きして第２のマスクバイス補正を行う必要がある。
【００５１】
ここで、露光装置のＰＳＦ２０を無限領域に積分したときのフレア強度が１０％であるとした場合、メッシュ状領域３３で分割された内部のフレア強度は、開口部３２のパターン開口率は５０％であるため、任意の点におけるフレア強度は５％となる。このフレア強度を補正するには補正係数Ｃ（＝１．３ｎｍ／％）とフレア強度５％を掛け合わせ６．５ｎｍのマスクバイアスを施すことになる。
【００５２】
この６．５ｎｍのマスクバイアスにより変化するフレア強度は、Ｌ＆Ｓパターン３１の寸法により異なる。この補正による寸法変動をシミュレーションで計算した結果を図９に示す。横軸はハーフピッチ、即ち、設計したパターンの開口部の寸法であり、縦軸は補正に伴う誤差である。
【００５３】
図９（ａ）は、第１のマスクバイアス補正に伴う寸法誤差であり、例えば、パターン寸法が２０ｎｍの場合、前記補正による寸法誤差が２ｎｍを超えることがわかる。そこで、補正後の第２のマスクパターンに対して第２のフレア強度計算を行って第２のマスクバイアス補正を行う。
【００５４】
図９（ｂ）は第２のマスクバイアス補正に伴う寸法誤差であり、２０ｎｍのパターン寸法において、１ｎｍ以下の寸法誤差になることがわかる。ここでは、第１のフレア強度と第２のフレア強度の差分から算出した例を記述しているが、これをさらに複数回処理することも有効である。
【実施例２】
【００５５】
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の実施例２のマスクパターン補正方法を説明する。図１０は、本発明の実施例２におけるマスクバイアス補正方法の概念的説明図であり、縦軸はサイズ（ｎｍ）であり、横軸はフレア量である。図に示すように、補正前の第１のマスクパターンのフレア強度Ｆａを計算し、使用するレジストの特性に応じて定めた補正係数Ｃ（ここでは、１．３ｎｍ／％）として、マスクバイアス補正量をＦａ×Ｃとして、パターンサイズを目標寸法値とする。
【００５６】
次いで、補正前の第１のフレア強度Ｆａにおけるサイズと補正後の第２のフレア強度Ｆｂにおけるサイズを結んだ直線上で、寸法誤差がゼロとなる最適解Ｆを計算により算出する。この２点を結んだ直線を最適解算出関数とすると直線の傾きＡは図から明らかなように、次式（１）で表すことができる。
Ａ＝Ｃ×（２Ｆａ−Ｆｂ）／（Ｆａ−Ｆｂ）            ・・・（１）
【００５７】
また、補正誤差がゼロとなるフレア強度Fは、図形の相似関係から、
（Ｆ-Ｆｂ）／（Ｆａ-Ｆｂ）＝〔Ｃ×（Ｆａ−Ｆｂ）〕／〔Ｃ×（２Ｆａ−Ｆｂ）〕
となる。右辺のＣをキャンセルしたのち、左辺の分母を両辺に掛けて、左辺のＦｂを右辺に移項すると、次式（２）が得られる。
Ｆ＝Ｆｂ＋（Ｆａ−Ｆｂ）２／（２Ｆａ−Ｆｂ）        ・・・（２）
【００５８】
図１１は、本発明の実施例２のマスクバイアス補正方法による寸法誤差の説明図であり、上記式（２）により最適解Ｆを求めているので、寸法誤差は０となる。つまり、補正前の設計データに対し、第１のフレア補正用のフレア強度と第２のフレア補正用のフレア強度のデータを、上記の式（２）により差分演算し、Ｃ×Ｆの値でフレア補正を行う。或いは、第１のマスクバイアス補正後のマスクデータに対し、Ｃ×（Ｆａ−Ｆ）の値でフレア補正を行うことで、補正誤差をゼロとすることが可能となる。
【００５９】
ここで、実施例１及び実施例２を含む本発明の実施の形態に関して、以下の付記を開示する。
（付記１）半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程とを有することを特徴とするマスクパターンの補正方法。
（付記２）半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、前記第２の計算工程が、前記第１のフレア強度と前記第２のフレア強度の差分を求める工程と、前記差分にフレア補正するマスク寸法の補正係数を掛け合わせてフレア過補正量を求める工程と、前記第２のマスクパターンから前記フレア過補正量を減算する工程とを有していることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
（付記３）半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、前記第２の計算工程が、前記第１のマスクパターンの分割した各領域のフレア強度をＦａ、前記第２のマスクパターンの各分割領域のフレア強度をＦｂとし、最適な補正となる各領域のフレア強度Ｆを、
Ｆ＝Ｆｂ＋（Ｆａ−Ｆｂ）２／（２Ｆａ−Ｆｂ）
として算出する工程であり、前記第２のマスクパターンを補正して前記第３のマスクパターンを形成する工程が、前記第２のマスクパターンに対して、マスク寸法の補正係数Ｃを用いて、Ｃ×（Ｆａ−Ｆ）の値でマスク寸法を変更する工程であることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
（付記４）半導体集積回路のパターンデータに基づき第１のマスクパターンを作成する工程と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割して第１のフレア強度を計算する第１の計算工程と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成する工程と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して第２のフレア強度を計算する第２の計算工程と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成する工程と
を有し、前記第２の計算工程が、前記第１のマスクパターンの分割した各領域のフレア強度をＦａ、前記第２のマスクパターンの各分割領域のフレア強度をＦｂとし、最適な補正となる各領域のフレア強度Ｆを、
Ｆ＝Ｆｂ＋（Ｆａ−Ｆｂ）２／（２Ｆａ−Ｆｂ）
として算出する工程であり、前記第２のマスクパターンを補正して前記第３のマスクパターンを形成する工程が、前記第１のマスクパターンに対して、マスク寸法の補正係数Ｃを用いて、Ｃ×Ｆの値でマスク寸法を変更する工程であることを特徴とするマスクパターンの補正方法。
（付記５）前記第３のマスクパターンに対して光近接効果補正を行う工程を有していることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１に記載のマスクパターン補正方法。
（付記６）半導体集積回路のパターンデータに基づいて第１のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、前記第１のマスクパターンを複数の領域に分割する分割手段と、前記分割した領域の第１のフレア強度を縮小投影光学系のミラーラフネスによる光の散乱を表す分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで計算する第１の計算手段と、前記第１のフレア強度の計算に基づき、前記第１のマスクパターンを補正して第２のマスクパターンを作成するパターン作成手段と、前記第２のマスクパターンを複数の領域に分割して前記分布関数ＰＳＦとマスクパターンの開口部を折り畳み積分することで第２のフレア強度を計算する第２の計算手段と、前記第２のフレア強度の計算に基づき、前記第２のマスクパターンを補正して第３のマスクパターンを作成するパターン作成手段とを有することを特徴とするマスクパターン補正装置。
（付記７）前記第３のマスクパターンに対して光近接効果補正を行う光近接効果補正手段を備えていることを特徴とする付記６に記載のマスクパターン補正装置。
【符号の説明】
【００６０】
１  光源
２  照明光学系
３  レチクルステージ
４  投影光学系
５  被露光基板
６  ウェーハステージ
１０  マスクパターン補正装置
１１  領域分割手段
１２  第１のフレア強度計算手段
１３  第１のマスクバイアス補正手段
１４  内部メモリ
１５  第２のフレア強度計算手段
１６  フレア強度差分演算手段
１７  第２のマスクバイアス補正手段
１８  光近接効果補正手段
１９  設計マスクパターンデータ
２０  露光装置のＰＳＦ
２１  出力データ
２２  第１のマスクパターン
２３  開口部
２４  メッシュ状領域
２５  第１のパターン密度マップ
２６  第１のフレアマップ
２７  第２のマスクパターン
３１  Ｌ＆Ｓパターン
３２  開口部
３３  メッシュ状領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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